Effetti della somministrazione della nicotina su un compito dual task in fumatori e non fumatori

SOA

corto

(b) EP2 SR2 ER2

TR2

Figura 1: Influenza di un SOA lungo (a) e breve (b) sul tempo di risposta al secondo compito

Legenda: EP1, EP2: Elaborazione percettiva; SR1, SR2: Selezione della risposta; ER1, ER2: Emissione della risposta;

SOA: Stimulus Onset Asynchrony; TR1,TR2: Tempo di risposta

Analizzando i dati di un ipotetico effetto PRP effettuato con due stimoli presentati in

modalità sensoriale diversa (es. suono di diversa altezza, pallino rosso o blu presentato su

schermo) che chiedono risposta prodotta da effettori diversi (es. voce e mani) presentati in

sequenza rapida, è possibile vedere che con SOA lungo (1000 ms) non si verificano ritardi

rilevanti nella reazione al secondo stimolo ma, man mano che l'SOA viene accorciato (fino a

4

100 ms), TR2 aumenta (Dell'Acqua R., Turatto M., 2006) .

Figura 2: esempio di effetto PRP Gruppo 7 — Ps. Cognitiva a.a. 12/13 — p. 10

Sul perché ciò avvenga sono state fatte diverse ipotesi.

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Pashler (1994) ha ideato un modello “a collo di bottiglia”. Esso presuppone che un dato

processo mentale sia necessario allo svolgimento di un compito e che questo processo non

possa essere utilizzato in altri compiti nello stesso tempo.

Pashler ha individuato tre diverse fasi di elaborazione di uno stimolo (EP, SR ed ER) e si è

poi chiesto in quale di queste fasi si verificasse l'effetto “collo di bottiglia” che causa il PRP.

Ha individuato 4 principi:

1. Se la fase collo di bottiglia (SR) viene coinvolta nelle fasi del compito 1, ci vorrà più

tempo a rispondere al compito 1 e di conseguenza anche al 2;

Figura 3: primo principio

Legenda: S1, S2: stimolo; R1, R2: risposta

2. Se la fase di elaborazione della risposta del compito 1 dopo la selezione della risposta è

rallentata, allora il tempo di risposta al compito 1 aumenterà, ma non quello al compito 2

perché quest'ultimo non deve attendere le fasi del compito 1;

Figura 4: secondo principio

Legenda: S1, S2: stimolo; R1, R2: risposta

Gruppo 7 — Ps. Cognitiva a.a. 12/13 — p. 11

3. Allungando la fase EP del compito 2 non si hanno variazioni nei TR ai compiti 1 e 2;

Figura 5: terzo principio

Legenda: S1, S2: stimolo; R1, R2: risposta

4. Manipolando la durata della fase SR, o successiva, del compito 2, allungandola di una

certa misura di tempo, si avrà un TR più lento al compito 2 (allungato della stessa misura di

tempo aggiunta alla SR), indipendentemente dal SOA, mentre il compito 1 non farà

registrare alcun cambiamento rispetto alla baseline.

Figura 6: quarto principio

Legenda: S1, S2: stimolo; R1, R2: risposta

Dai principi elaborati da Pashler si evince che l'allungamento nei TR2 può essere causato dal

disegno teorico relativo al primo o al quarto principio ovvero ad un allungamento della fase

SR1 o di SR2. Gruppo 7 — Ps. Cognitiva a.a. 12/13 — p. 12

Un'altra ipotesi è quella che vede un allungamento di ER2 senza un coinvolgimento di SR2

(Fig. 7). Figura 7: Allungamento del TR2 a causa di una Emissione della Risposta più lunga

Gruppo 7 — Ps. Cognitiva a.a. 12/13 — p. 13

D

iscussione e conclusioni

1. Effetti della nicotina sul PRP nei fumatori

Ipotesi 1. Accorciamento di EP, nei fumatori, in seguito ad assunzione di nicotina

baseline

fumatori

Risultato: effetto PRP attenuato da riduzione dei TR uguale a qualunque SOA.

Gruppo 7 — Ps. Cognitiva a.a. 12/13 — p. 14

Ipotesi 2. Accorciamento di SR, nei fumatori, in seguito ad assunzione di nicotina

baseline

fumatori

Risultati: Riduzione nei TR generale ma aumentata da effetto collo di bottiglia in SOA medi

e corti. Gruppo 7 — Ps. Cognitiva a.a. 12/13 — p. 15

Ipotesi 3. Accorciamento di ER, nei fumatori, in seguito ad assunzione di nicotina

baseline

fumatori

Risultati: effetto PRP attenuato da riduzione dei TR uguale a qualunque SOA (come in

ipotesi 1). Gruppo 7 — Ps. Cognitiva a.a. 12/13 — p. 16

Ipotesi 4. Accorciamento di EP, SR ed ER, nei fumatori, in seguito ad assunzione di

nicotina baseline

fumatori

Risultati: effetto analogo all'ipotesi 2, ma con i tempi di reazione ancora più ridotti.

Gruppo 7 — Ps. Cognitiva a.a. 12/13 — p. 17

Ipotesi 1 e 3: grafico e discussione

Secondo queste ipotesi, la somministrazione di nicotina prima del compito agirebbe

sull'elaborazione percettiva (EP) o sull'emissione della risposta (ER): in base ai dati teorici

ed ipotetici già illustrati, la sostanza avrebbe un effetto (positivo) generale sulla prestazione,

uguale ad ogni SOA, sia nella risposta al primo stimolo che nella risposta al secondo

stimolo. Gruppo 7 — Ps. Cognitiva a.a. 12/13 — p. 18

Ipotesi 2: grafico e discussione

Secondo quest'ipotesi, la somministrazione di nicotina prima del compito agirebbe sulla

selezione della risposta (SR): in base ai dati teorici ed ipotetici già illustrati, la nicotina

avrebbe un effetto (positivo) maggiore ad SOA corto e medio, rispetto ad SOA lungo.

Gruppo 7 — Ps. Cognitiva a.a. 12/13 — p. 19

Ipotesi 4: grafico e discussione

Secondo quest'ipotesi, la somministrazione di nicotina prima del compito agirebbe sulle tre

fasi (EP, SR, ER): in base ai dati teorici ed ipotetici già illustrati, la nicotina avrebbe un

effetto (positivo) maggiore ad SOA corto e medio, rispetto ad SOA lungo.

Questi risultati teorici sono simili a quelli dell'ipotesi 2, ma prevedono un accorciamento

generale dei TR (sia TR1 che TR2) maggiore rispetto a quello evidenziato in quest'ultima.

Gruppo 7 — Ps. Cognitiva a.a. 12/13 — p. 20

2. Effetti della nicotina sul PRP nei non-fumatori

Ipotesi 1. Allungamento di EP, nei non-fumatori, in seguito ad assunzione di nicotina

baseline

non-fumatori

Con l'allungamento dei tempi di reazione in EP1 ed EP2, avviene un allungamento di TR1 e

TR2, uguale a tutti gli SOA: i tempi di reazione al primo e al secondo stimolo si allungano

entrambi. Gruppo 7 — Ps. Cognitiva a.a. 12/13 — p. 21

Risultato: effetto PRP amplificato, in egual misura, nella risposta al primo e al secondo

stimolo; ciò è dovuto all'allungamento dei TR, ad ogni SOA.

Gruppo 7 — Ps. Cognitiva a.a. 12/13 — p. 22

Ipotesi 2. Allungamento di SR, nei non-fumatori, in seguito ad assunzione di nicotina

baseline

non-fumatori

Con l'allungamento dei tempi di reazione in SR1 ed SR2, si allungano i TR, con un effetto

maggiore agli SOA medi e corti (effetto collo di bottiglia).

Gruppo 7 — Ps. Cognitiva a.a. 12/13 — p. 23

Ipotesi 3. Allungamento di ER, nei non-fumatori, in seguito ad assunzione di nicotina

baseline

non-fumatori Gruppo 7 — Ps. Cognitiva a.a. 12/13 — p. 24

Con l'allungamento dei tempi di reazione in EP1 ed EP2, avviene un allungamento di TR1 e

TR2, uguale a tutti gli SOA: i tempi di reazione al primo e al secondo stimolo si allungano

entrambi.

Risultato: effetto PRP amplificato, in egual misura, nella risposta al primo e al secondo

stimolo; ciò è dovuto all'allungamento dei TR, ad ogni SOA.

Quest'ipotesi mostra un effetto uguale a quello dell'ipotesi 1.

Gruppo 7 — Ps. Cognitiva a.a. 12/13 — p. 25

Ipotesi 4. Allungamento di EP, SR ed ER nei non-fumatori, in seguito ad assunzione di

nicotina baseline

non-fumatori

Con l'allungamento dei tempi di reazione in tutte e tre le fasi, si allungano i TR, con un

effetto maggiore agli SOA medi e corti (effetto collo di bottiglia).

L'effetto è analogo all'ipotesi 2, ma i TR sono ancora più allungati.

Gruppo 7 — Ps. Cognitiva a.a. 12/13 — p. 26

Ipotesi 1 e 3: grafico e discussione

Secondo queste ipotesi, la somministrazione di nicotina prima del compito agirebbe

sull'elaborazione percettiva (EP) o sull'emissione della risposta (ER): in base ai dati teorici

ed ipotetici già illustrati, la sostanza avrebbe un effetto (negativo) generale sulla prestazione,

uguale ad ogni SOA, sia nella risposta al primo stimolo che nella risposta al secondo

stimolo. Gruppo 7 — Ps. Cognitiva a.a. 12/13 — p. 27

Ipotesi 2: grafico e discussione

Secondo quest'ipotesi, la somministrazione di nicotina prima del compito agirebbe sulla

selezione della risposta (SR): in base ai dati teorici ed ipotetici già illustrati, la nicotina

avrebbe un effetto (negativo) maggiore ad SOA corto e medio, rispetto ad SOA lungo.

Ad SOA corto e medio, infatti, vi è un'interferenza tra SR1 e SR2, che risulta in tempi di

reazione al secondo compito (TR2) più lunghi rispetto al TR2 ad SOA lungo e rispetto ai

TR2 delle due ipotesi finora discusse (ip.1 e ip.3). Gruppo 7 — Ps. Cognitiva a.a. 12/13 — p. 28

Ipotesi 4: grafico e discussione

Secondo quest'ipotesi, la somministrazione di nicotina prima del compito agirebbe sulle tre

fasi (EP, SR, ER): in base ai dati teorici ed ipotetici già illustrati, la nicotina avrebbe un

effetto (negativo) maggiore ad SOA corto e medio, rispetto ad SOA lungo.

Questi risultati teorici sono simili a quelli dell'ipotesi 2, ma prevedono un allungamento

generale dei TR (sia TR1 che TR2) maggiore rispetto a quello evidenziato in quest'ultima.

Sarebbe interessante condurre una ricerca sperimentale, per confermare o meno questi dati

ipotetici e analizzare se la nicotina produce effetti negativi sul sistema attentivo, nei non

fumatori, con ricadute nei tempi di reazione a un doppio-compito e, soprattutto, in che

misura ciò avvenga. Gruppo 7 — Ps. Cognitiva a.a. 12/13 — p. 29

Conclusioni

Alla luce del quadro teorico, da noi presentato, la nicotina sembra ridurre i tempi di risposta

a entrambi i compiti (dual task), nei fumatori, che rispondono più velocemente rispetto alla

condizione di controllo (baseline); al contrario, la sostanza sembra provocare un

allungamento dei tempi di risposta agli stessi compiti, nei non-fumatori.

Fumatori

Ipotizzando un accorciamento dell'elaborazione percettiva (EP) o dell'emissione della

risposta (ER), l'effetto PRP si mantiene, con una generale diminuzione dei tempi di reazione,

rispetto alla baseline (vedi Ipotesi 1 e 3 – sezione Fumatori).

Anche nell'ipotesi 2 si verifica l'effetto PRP, ma l'accorciamento della selezione della

risposta (SR) causa un accorciamento più accentuato ad SOA breve (vedi Ipotesi 2 – sezione

Fumatori).

Nell'ultima ipotesi (vedi Ipotesi 4 – sezione Fumatori; accorciamento di tutte e tre le fasi), il

soggetto termina il doppio compito prima di quanto avvenga nell'Ipotesi 2.

Non-fumatori

Ipotizzando un allungamento dell'elaborazione percettiva (EP) o dell'emissione della risposta

(ER), l'effetto PRP si mantiene, con un generale aumento dei tempi di reazione, rispetto alla

baseline (vedi Ipotesi 1 e 3 – sezione